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Diagrama esfuerzo-deformación




Enviado por Alejandro Pino



Partes: 1, 2

    1. Desarrollo
    2. Propiedades
      mecánicas del acero
    3. Conclusión

    Introducción

    El ensayo normal
    a la tensión se emplea para obtener varias
    características y resistencias
    que son útiles en el diseño.

    El uso de los materiales en
    las obras de ingeniería hace necesario el
    conocimiento de las propiedades físicas de aquellos, y
    para conocer estas propiedades es necesario llevar a cabo
    pruebas que
    permitan determinarlas. Organismos como la ASTM (American Society
    for Testing and Materials) en Estados Unidos, o
    el ICONTEC en Colombia, se
    encargan de estandarizar las pruebas; es decir, ponerles límites
    dentro de los cuales es significativo realizarlas, ya que los
    resultados dependen de la forma y el tamaño de las
    muestras, la velocidad de
    aplicación de las cargas, la temperatura y
    de otras variables.

    Todos los materiales metálicos
    tienen una combinación de comportamiento
    elástico y plástico
    en mayor o menor proporción.

    Todo cuerpo al soportar una fuerza
    aplicada trata de deformarse en el  sentido de
    aplicación de la fuerza. En el caso del ensayo de
    tracción, la fuerza se aplica en dirección del eje de ella y por eso se
    denomina axial, la probeta se alargara en dirección de su
    longitud y se encogerá en el sentido o plano
    perpendicular. Aunque el esfuerzo y la deformación ocurren
    simultáneamente en el ensayo, los
    dos conceptos son completamente distintos.

    A escala
    atómica, la deformación elástica
    macroscópica se manifiesta como pequeños cambios en
    el espaciado interatómico y los enlaces
    interatómicos son estirados. Por consiguiente, la magnitud
    del módulo de elasticidad
    representa la resistencia a la
    separación de los átomos contiguos, es decir, a las
    fuerzas de enlace interatómicas.A escala atómica,
    la deformación plástica corresponde a la rotura de
    los enlaces entre átomos vecinos más
    próximos y a la reformación de éstos con
    nuevos vecinos, ya que un gran número de átomos o
    moléculas se mueven unos con respecto a otros; al eliminar
    la tensión no vuelven a sus posiciones
    originales.

    Desarrollo

    La curva usual Esfuerzo –
    Deformación (llamada también convencional,
    tecnológica, de ingeniería o nominal), expresa
    tanto el esfuerzo como la deformación en términos
    de las dimensiones originales de la probeta, un procedimiento muy
    útil cuando se está interesado en determinar los
    datos de
    resistencia y ductilidad para propósito de diseño
    en ingeniería.

    Para conocer las propiedades de los
    materiales, se efectúan ensayos para
    medir su comportamiento en distintas situaciones. Estos ensayos
    se clasifican en destructivos y no destructivos. Dentro de los
    ensayos destructivos, el más importante es el ensayo de
    tracción.

    La curva Esfuerzo real – Deformación
    real (denominada frecuentemente, curva de fluencia, ya que
    proporciona el esfuerzo necesario para que el metal fluya
    plásticamente hacia cualquier deformación dada),
    muestra
    realmente lo que sucede en el material. Por ejemplo en el caso de
    un material dúctil sometido a tensión este se hace
    inestable y sufre estricción localizada durante la
    última fase del ensayo y la carga requerida para la
    deformación disminuye debido a la disminución del
    área transversal, además la tensión media
    basada en la sección inicial disminuye también
    produciéndose como consecuencia un descenso de la curva
    Esfuerzo – Deformación después del punto de carga
    máxima. Pero lo que sucede en realidad es que el material
    continúa endureciéndose por deformación
    hasta producirse la fractura, de modo que la tensión
    requerida debería aumentar para producir mayor
    deformación. A este efecto se opone la disminución
    gradual del área de la sección transversal de la
    probeta mientras se produce el alargamiento. La estricción
    comienza al alcanzarse la carga máxima.

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    Diagrama esfuerzo-deformación
    obtenido a partir del ensayo normal a la tensión de una
    manera dúctil. El punto P indica el límite de
    proporcionalidad; E, el límite elástico Y, la
    resistencia de fluencia convencional determinada por corrimiento
    paralelo (offset) según la deformación seleccionada
    OA; U; la resistencia última o máxima, y F, el
    esfuerzo de fractura o ruptura.

    El punto P recibe el nombre de
    límite de proporcionalidad (o límite
    elástico proporcional). Éste es el punto en que la
    curva comienza primero a desviarse de una línea recta. El
    punto E se denomina límite de elasticidad (o límite
    elástico verdadero). No se presentará ninguna
    deformación permanente en la probeta si la carga se
    suprime en este punto. Entre P y E el diagrama no
    tiene la forma de una recta perfecta aunque el material sea
    elástico. Por lo tanto, la ley de Hooke, que
    expresa que el esfuerzo es directamente proporcional a la
    deformación, se aplica sólo hasta el límite
    elástico de proporcionalidad.

    Partes: 1, 2

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